演示實驗教學(xué)中探究性的應(yīng)用

王瑾

課堂演示實驗教師扮演表演者的角色，學(xué)生是旁觀者，實驗的所有“道具”學(xué)生都是沒有決定權(quán)的，已經(jīng)按照“劇本”（教材）被內(nèi)定了。學(xué)生觀察的興趣雖然一定程度上得到滿足，但操作興趣、探究欲望卻受到了壓抑。這種演示實驗的模式是：提出問題——實驗驗證——得出結(jié)論。演示實驗作為科學(xué)課堂教學(xué)必不可少的組成部分，順利地完成實驗有利于學(xué)生對新知內(nèi)容的理解和掌握。然而，大多數(shù)教師出于諸如安全、規(guī)范、科學(xué)等種種因素的考慮，一直沿用著“母雞帶小雞”的方式，從現(xiàn)代教學(xué)的理念來看，這種教學(xué)方式?jīng)]有讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，不利于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的能力。若讓學(xué)生經(jīng)歷從問題到猜想，方案設(shè)計到實施，結(jié)論到交流評價采用探究式教學(xué)，演示實驗變?yōu)樘骄渴降膶嶒?，對學(xué)生思維的訓(xùn)練、知識的建構(gòu)是有很大的幫助的?，F(xiàn)以《植物的呼吸作用》為例，淺談“改演示實驗教學(xué)為探究性實驗”教學(xué)后的一些變化。

【課例分析】

1.活動目標(biāo)

（1）理解植物呼吸作用的原料和產(chǎn)物，能解釋生活中的現(xiàn)象并能通過實驗方法來驗證；

（2）通過活動，初步學(xué)會合作學(xué)習(xí)，主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)的實驗態(tài)度和精神。

2.活動準(zhǔn)備

（1）分組實驗準(zhǔn)備

在課前1周，學(xué)生分3個實驗組，各組有4小組，各小組由4人共同探討同一個演示實驗。要求每組學(xué)生充分預(yù)習(xí)課本，熟悉書本中實驗的原理，操作步驟等，從不同的渠道收集與演示實驗有關(guān)的素材。

第1組 探究種子與葉片在呼吸作用時是否吸收O2；

第2組 探究種子與葉片在呼吸作用時是否釋放CO2；

第3組 探究萌發(fā)的種子在呼吸作用時是否放熱；

（2）分組設(shè)計實施實驗

要求每一個實驗探究小組，根據(jù)科學(xué)實驗的方法設(shè)計對照實驗。各小組經(jīng)過討論研究設(shè)計出了各自的實驗方案。

第1組：設(shè)A、B兩組對照實驗（如圖1）。

A組：甲—萌發(fā)種子，乙—煮熟種子，密封放置3小時。

B組：丙—萌發(fā)種子，丁—煮熟種子，密封放置48小時。

第2組：設(shè)A、B兩組對照實驗，實驗裝置同課本上的裝置（如圖2）。與教材上不同的是在實驗中設(shè)置了萌發(fā)種子和煮熟種子的對照，以及萌發(fā)種子放置時間長短的對照。

A組：甲—萌發(fā)種子，乙—煮熟種子，均放置3小時。

B組：實驗裝置同A組，時間延長至48小時。

第3組：設(shè)A、B兩組對照實驗（如圖3）。

A組：甲—萌發(fā)種子，乙—煮熟種子，

均插上溫度計，放置3小時。

B組：實驗裝置同A組，時間延長至60小時。

【活動過程】

第一板塊：激發(fā)興趣，引入課題

以探究“植物體是否和人、動物一樣在不停進行呼吸作用”為切入點，請三個大組的同學(xué)分別展示他們設(shè)計的實驗，并解釋其實驗所產(chǎn)生的現(xiàn)象，同學(xué)們可根據(jù)他們的演示實驗提出問題。

第二板塊：自主探究，交流匯報

1.第1組演示并解釋實驗現(xiàn)象

操作：把點燃的蠟燭分別放入廣口瓶中

現(xiàn)象：A組：甲—熄滅，乙—繼續(xù)燃燒

B組：甲乙兩瓶中的蠟燭均熄滅

解釋：A組證明萌發(fā)的種子呼吸作用過程中吸收了O2；B組證明煮熟種子因放置時間長產(chǎn)生了大量細菌，吸收了瓶中的O2。

2.第2組演示并解釋實驗現(xiàn)象

操作：向與廣口瓶連接的漏斗中注入清水

現(xiàn)象：A組：甲瓶氣體使澄清石灰水變渾濁，乙瓶氣體不使石灰水變渾濁；

B組：兩瓶澄清石灰水均變渾濁；

解釋：A組證明萌發(fā)的種子呼吸作用過程中放出了CO2；B組證明了放置時間過長，煮熟的種子產(chǎn)生了細菌，放出了CO2。

3.第3組演示并解釋實驗現(xiàn)象

操作：請兩名同學(xué)當(dāng)場讀出每個溫度計的讀數(shù)

現(xiàn)象：A組中甲瓶的讀數(shù)明顯高于乙瓶

B組兩瓶的讀數(shù)接近室溫

解釋：A組甲瓶中的種子呼吸作用旺盛，放出的熱量較多；B組甲瓶中的種子因時間過長而死亡，不進行呼吸作用，不放出熱量。

第三板塊：分析討論，切入主題

對以上三個實驗學(xué)生交流匯報呼吸作用的反應(yīng)式（有機物+氧氣——二氧化碳+水+能量），師生共同得出結(jié)論并描述植物與動物一樣每時每刻也在進行呼吸作用，需要消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳，同時會釋放能量供植物體進行生命活動。

【活動評述】

1.從整節(jié)課來看，演示實驗探究性的應(yīng)用極大限度地調(diào)動了學(xué)生主動參與課堂學(xué)與思，打破了教師演示學(xué)生看，教師講學(xué)生聽的教學(xué)模式，實踐證明，教師有“心”，學(xué)生有“利”。在教師的精心引導(dǎo)下，提供給學(xué)生實驗器材和空間，學(xué)生可以設(shè)計實施令你驚嘆的實驗方案。更重要的是有助于開拓學(xué)生的創(chuàng)造性思維、實驗設(shè)計和操作以及語言表達等能力的提升。

2.討論研究是探究性演示實驗的主線，有問有答有爭論，課堂研討氣氛熱烈。這樣的教學(xué)過程能潛移默化地強化學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，為將來從事科學(xué)科研工作奠定基礎(chǔ)。

3.從整個實施過程看，學(xué)生們始終發(fā)揚了團結(jié)協(xié)作的精神。課前準(zhǔn)備階段，分工明確，如查閱資料、設(shè)計方案、組裝實驗裝置等均有專人負責(zé)。而課堂上的演示也是職責(zé)分明：兩人操作，一人講解，一人補充。這種學(xué)與教的方式有利于學(xué)生團隊意識、集體合作思想的養(yǎng)成。

【反思與建議】

通過對演示實驗的探究性研究，實施課堂教學(xué)時需要關(guān)注教學(xué)設(shè)計的合理性和可操作性。

1.引導(dǎo)適度

探究作為科學(xué)學(xué)習(xí)的一種重要方法，對于初一的學(xué)生是難度較大的，教師設(shè)置的題目要簡單易懂，模擬填空或簡單問答引導(dǎo)學(xué)生進行探究活動，初二的學(xué)生對于探究的一些方法有所接觸，需要加大難度讓學(xué)生設(shè)置對照實驗如運用控制變量法等進行探究活動。學(xué)生從初一到初三知識儲備和解決問題能力有較大程度提升，老師的地位由主角向配角轉(zhuǎn)換，至少學(xué)生探究的問題和方法需經(jīng)教師審查和指導(dǎo)，使探究符合教學(xué)目的。

2.鼓勵提問

在探究過程中，問題與操作具有互動關(guān)系。問題的設(shè)置應(yīng)該是有梯度的，根據(jù)學(xué)生的年齡特征由易到難，教師提問和學(xué)生提問相結(jié)合，當(dāng)學(xué)生提出問題時，還要他們猜測可能的原因和結(jié)果。要盡可能不漏掉一個有關(guān)問題，否則不可能得到正確結(jié)果。教師提問是起到啟發(fā)引導(dǎo)作用的，提問的時機是當(dāng)學(xué)生的問題偏離主題或遇到困難時教師給予適時的點播與鼓勵。

3.指導(dǎo)方法

當(dāng)給學(xué)生分配探究性的任務(wù)時，教師要適當(dāng)規(guī)定實驗的方向和儀器的選擇，不能變成一個開放性的探究實驗，恰當(dāng)給予學(xué)生指導(dǎo)，特別是學(xué)生在探究各環(huán)節(jié)中可能碰到問題有一個預(yù)設(shè)，及時糾正學(xué)生的錯誤操作和表達，特別是有多個變量的時候強調(diào)控制變量的方法和思想。在平時的教學(xué)中教師要滲透這些研究方法，有較長時間的積累學(xué)生便具備并能掌握其運用的能力。

科學(xué)是追求實證的，用事實說話，觀察和實驗是獲取證據(jù)的重要手段。觀察與實驗是能夠培養(yǎng)學(xué)生細心、耐心、有序的良好品質(zhì)?？茖W(xué)的本質(zhì)是探究，是以動態(tài)的觀點去看待科學(xué)，是說科學(xué)的活動是探究，探究推進科學(xué)的發(fā)展，而不是說科學(xué)的全部內(nèi)容是探究，因此將演示實驗進行探究式的改進是有利于學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解。

（作者單位：浙江省玉環(huán)市城關(guān)第二初級中學(xué)）